химический каталог




БЕЛОУСОВА - ЖАБОТИНСКОГО РЕАКЦИЯ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

БЕЛОУСОВА - ЖАБОТИНСКОГО РЕАКЦИЯ, протекающее в автоколебательное режиме каталитических окисление различные восстановителей бромноватой кислотой НВrO3. При этом наблюдаются колебания концентраций окисленной и восстановленной форм катализатора и некоторых промежуточные продуктов. Реакция идет в кислом водном растворе; в качестве катализаторов используют ионы металлов переменной валентности, например Се или Мп, в качестве восстановителей - малоновую кислоту, ацетилацетон и др. БЕЛОУСОВА - ЖАБОТИНСКОГО РЕАКЦИЯ-Ж. р. - наиболее изученная гомогенная колебательная реакция, открытие которой стимулировало резкий рост исследований химический колебаний и привело к созданию новой области химический кинетики.

Упрощенная схема БЕЛОУСОВА - ЖАБОТИНСКОГО РЕАКЦИЯ-Ж. р. включает несколько процессов: 1. Разветвленная цепная реакция окислителя с автокатализатором НВrO2; в результате обеспечивается самоускоряющееся окисление катализатора Мn+ :

2. Ингибирование окисления в результате быстрой реакции, обрывающей разветвленную цепь:

3. Бромирование восстановителя, например:

4. Восстановление окисленной формы катализатора М(п + 1)+ и одновременное образование ингибитора - Вr- :

Т. обр. механизм реакции можно изобразить мнемонич. схемой (рис. 1), где автокатализатор НВrO2 обеспечивает

непосредственную положит. обратную связь (отмечена знаком +), а ингибитор замыкает петлю отрицат. обратной связи ( — ). Колебат. цикл можно качественно описать следующей образом. Когда концентрация М(п+1)+ в системе достаточно велика, скорость образования Вr- и его концентрация в растворе также высоки. В результате цепная реакция окисления Мn+ заторможена и концентрация М(п+1)+ падает, стремясь к своему пороговому значению, при достижении которого концентрация Вr- резко падает, а концентрация НВrО2 возрастает. Разветвленная цепная реакция ускоряется и концентрация М(п+1)+ начинает расти, стремясь к верх. порогу, при достижении которого концентрация Вr- снова резко возрастает, обрывая разветвленную цепь, и цикл повторяется. Колебания концентраций окисленной и восстановленной форм катализатора сопровождаются колебаниями окраски раствора от бесцветной к желтой, если катализатор - ионы церия, или от голубой к красной в случае фенантролинового комплекса железа [Fe(phen)3].

Рис. 1. Схема реакции Белоусова - Жаботинского (RBr-бромпроизводное восстановителя). БЕЛОУСОВА - ЖАБОТИНСКОГО РЕАКЦИЯ-Ж. р. демонстрирует большое число различные колебательное режимов, которые зависят от температуры, кислотности и концентрации исходных реагентов. Период колебаний может изменяться от десятых долей секунды до десятков минут. Наблюдаются простые периодической колебания различные формы, сложные колебания с несколько максимумами в одном периоде, многочастотные и стохастич. колебания (см. рис. 2). При проведении БЕЛОУСОВА - ЖАБОТИНСКОГО РЕАКЦИЯ-Ж. р. в закрытой системе можно наблюдать до несколько тысяч циклов; в проточном реакторе колебания поддерживаются сколь угодно долго. В неперемешиваемом растворе, где исключена конвекция, наблюдаются бегущие концентрац. волны, образующие самоподдерживающиеся динамич. структуры (рис. 3).

Реакция открыта БЕЛОУСОВА - ЖАБОТИНСКОГО РЕАКЦИЯ П. Белоусовым в 1951, подробно изучалась А. М. Жаботинским в 1964.

Рис. 2. Разл. типы колебаний концентрации Се4+ в реакторе идеального перемешивания: а - в - пилообразные колебания с различные соотношением длительности переднего и заднего фронта; г - синусоидальные колебания; д-хаотич. колебания; е-нестационарные сложно-периодические колебания.

Рис. 3. Динамич. структуры, образованные бегущими концентрац. волнами в тонком слое неперемешнваемого раствора (катализатор [Fe(phen)3]; интервал между кадрами 15с; скорость волн0,01 см/с): а - концентрич. волны от точечного источника - ведущего центра; длина волны 0,55 см; б - спиральные волны; 0,15 см.

Химическая энциклопедия. Том 1 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
курсы по ремонту настенных котлов саратов
M2060PWDA2
решетка вр-г
http://www.prokatmedia.ru/plazma.html

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(24.09.2017)